[发明专利]基于波前调制迭代的非侵入式散射介质内部聚焦成像方法

权利要求书

1.一种基于波前调制迭代的非侵入式散射介质内部聚焦成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

扫描待成像视场，并计算所述待成像视场内目标物体的可能出现区域；

获取所述可能出现区域内目标聚焦点图像，并将所述目标聚焦点图像的中心像素作为迭代目标迭代计算目标值，并判断所述目标值是否大于预设阈值，其中，所述目标值为相机中心强度值，或者相机中心强度值与周围强度值的比值；以及

若所述目标值大于所述预设阈值，则判定所述目标聚焦点聚焦完成，获取所述目标聚焦点的强度值，并将所述待成像视场内扫描的下一个聚焦点作为新的目标聚焦点，直至所述待成像视场满足预设扫描条件后，根据所述待成像视场内的所有点的强度值拼接得到散射介质内焦面物体的图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断所述目标值是否大于所述预设阈值之后，还包括：

若所述目标值小于或等于所述预设阈值，则基于预设的迭代相位算法，计算所述迭代目标的迭代相位；

将所述迭代相位加载至预设的波前调制器，并重新计算所述迭代目标的目标值，直至所述目标值大于所述预设阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设的迭代相位算法，包括串行迭代相位算法、随机迭代相位算法和/或遗传迭代相位算法；

其中，所述串行迭代相位算法为每一步调节所述预设的波前调制器的一个单元，使得目标迭代值最大，并记录当前相位值；下一步再调节所述预设的波前调制器下一个单元，上一次调节的单元保持上一次调节记录值或者置0；

所述随机迭代相位算法为每一步按照预设选取策略选取所述预设的波前调制器所有单元的一半进行调节，使所述目标迭代值最大，并进行固定；下一步再按照所述预设选取策略选取所述预设的波前调制器所有单元的一半进行调制；

所述遗传迭代相位算法为生成初始基因，然后根据所述目标迭代值筛选父代进行杂交遗传生成子代，直至得到所述目标迭代值最大的基因。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在扫描所述待成像视场之前，还包括：

调节散射介质内的所述目标物体位于预设的成像焦面；

调节所述目标聚焦点位于所述待成像视场的中心位置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述预设的波前调制器为相位调制器和/或强度调制器；

其中，所述预设的波前调制器设置在预设成像光路中，用于对光往返的路径上的畸变进行两次补偿。

6.一种基于波前调制迭代的非侵入式散射介质内部聚焦成像装置，其特征在于，包括：

计算模块，用于扫描待成像视场，并计算所述待成像视场内目标物体的可能出现区域；

判断模块，用于获取所述可能出现区域内目标聚焦点图像，并将所述目标聚焦点图像的中心像素作为迭代目标迭代计算目标值，并判断所述目标值是否大于预设阈值，其中，所述目标值为相机中心强度值，或者相机中心强度值与周围强度值的比值；以及

获取模块，用于若所述目标值大于所述预设阈值，则判定所述目标聚焦点聚焦完成，获取所述目标聚焦点的强度值，并将所述待成像视场内扫描的下一个聚焦点作为新的目标聚焦点，直至所述待成像视场满足预设扫描条件后，根据所述待成像视场内的所有点的强度值拼接得到散射介质内焦面物体的图像。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在判断所述目标值是否大于所述预设阈值之后，所述判断模块，还用于：

若所述目标值小于或等于所述预设阈值，则基于预设的迭代相位算法，计算所述迭代目标的迭代相位；

将所述迭代相位加载至预设的波前调制器，并重新计算所述迭代目标的目标值，直至所述目标值大于所述预设阈值。